6.3 Испытания автомобиля на плавность хода.

Экспериментальное определение плавности хода ПС осуществляется в лабораторных и дорожных условиях различными методами. Наряду с общей оценкой плавности хода при испытаниях исследуют влияние отдельных параметров, от которых зависит плавность хода, а именно: амплитуды колебаний, скорости и ускорения колебаний, частоты колебаний подрессоренных и неподрессоренных частей и др.

При исследовании ПС в лабораторных условиях возбуждение колебаний достигается различными способами:

• подтягиванием и последующим быстрым отпусканием кузова или осей автомобиля с одновременным или неодновременным отпусканием подтягивающих муфт;

• подъемом ПС с помощью специальных площадок на высоту 0,05 – 0,06 м и быстрым опусканием, т. е. сбрасыванием (вышеуказанные два метода применяются для изучения частот колебаний, характера гашения и определения центров колебаний ПС);

• установкой колес ПС на вращающиеся барабаны, имеющие выступы или эксцентриситет (барабаны могут быть расположены только под передними или задними колесами или под всеми колесами ПС; в первом случае возникают колебания кузова на одной из подвесок, во втором – связанные колебания на передней и задней подвесках);

• периодическими колебаниями площадок, на которые устанавливается ПС;

• установкой колес ПС на движущиеся бесконечные ленты с неровностями.

При испытаниях на стендах применяют неровности высотой 0,05 м и длиной 0,25; 0,5 и 1,0 м, которые по своему профилю близки к характерным дорожным неровностям. Кроме этого, применяются короткие неровности длиной 0.12 м и высотой 0,025; 0,035 и 0,05 м, соответствующие, например, булыжной мостовой и другим дорогам. При исследовании колебаний ПС в лабораторных условиях все записи колебаний кузова, колес и пассажиров на сиденьях производятся самописцами на бумажных лентах либо с помощью осциллографа. Одновременно на ленте наносится отметка времени. С помощью тахометра определяется число оборотов барабанов в минуту, по которым в свою очередь можно подсчитать скорость автомобиля.

В результате обработки материалов лабораторных испытаний получают данные по частоте колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс, амплитуде, скорости, ускорениям колебаний и др.

По сравнению с лабораторными дорожные испытания более трудны, так как связаны с измерениями колебаний при движении ПС. При дорожных испытаниях для получения сравнимых результатов для разных ПС возбуждение колебаний производится путем проезда по неровностям определенного профиля. Искусственные неровности выкладывают на ровной дороге, применяя по две неровности для левых и правых колес. Неровности проезжают с различной скоростью с интервалом 1,4 м/сек. (5 км/ч), начиная со скорости 1,4-2,8 м/сек (5-10 км/ч). Обычно создают неровности синусоидального профиля.

Применяют два вида неровностей с размерами: длинные 2,5-3,5 м и короткие 0,8-1,2 м. Время проезда длинных неровностей при скоростях 5,5-11 м/сек (20-40 км/ч) равно периоду низкочастотных колебаний, а коротких – периоду высокочастотных колебаний.

Испытания различных ПС одного класса необходимо производить на неровностях, имеющих одинаковую длину и высоту. Для испытания грузовых ПС размеры длинной и короткой неровностей должны быть соответственно 3 и 0,8 м. Для ПС с жесткой подвеской высоту неровности выбирают равной 0,04 м, а для ПС с мягкой подвеской – 0,08 м. При испытаниях записываются абсолютные перемещения кузова и неподрессоренных масс, т. е. перемещения колеблющихся масс относительно дороги. Удобным способом записи является фотографирование световых точек, укрепленных на автомобиле. В этом случае над задней и передней осями (подрессоренная масса-кузов) и на передней и задней осях (неподрессоренные массы) устанавливаются электрические лампы. Кроме того, на кузов устанавливается еще одна лампа, служащая для отметки времени; в цепь ее включаются часы, которые размыкают цепь через определенные промежутки времени. С помощью масштабных рамок, которые устанавливаются перед неровностью и за нею, определяют положение нулевой линии для каждой кривой перемещений (колебаний) и масштаб перемещений. Для этого на масштабных рамках на уровне оси колеса также устанавливаются лампочки, причем на одной из рамок устанавливаются две лампочки на расстоянии (по горизонтали) 1 м, что дает масштаб длины участка. Плоскости рамок должны совпадать с плоскостью световых точек, укрепленных на ПС. Все испытания производятся в ночное время. Вначале снимают световые точки масштабных рамок, потом рамки убирают и по неровности проезжает ПС. Следы от движения его световых точек снимаются на тот же кадр. После обработки пленки через следы световых точек, расположенных на рамках, проводится нулевая линия. Профиль неровности наносится на кривые колебаний построением в соответствующем масштабе.

При этом методе испытаний в поле зрения объектива должен находиться участок длиной 8-12 м, который включает в себя выложенную неровность и участок ровной дороги. Фотоаппаратом типа «Зоркий» и другими при широкоугольном объективе можно снимать колебания автомобиля на участке длиной около 13 м.

Обрабатывая полученные в результате испытаний записи, определяют наибольшие отклонения от нулевой линии за первый период колебаний и частоту колебаний кузова. Деформацию упругого элемента подвески измеряют по расстоянию между кривыми колебаний моста и соответствующей ему точки кузова; помимо этого, можно определить и частоту колебаний неподрессоренных масс. Угловые колебания кузова определяются по вертикальным перемещениям кузова, полученным с помощью лампочек, которые были расположены над передней и задней осями.

Измерение ускорений при колебаниях производится с помощью акселерографа с записью на ленту. В процессе испытаний автомобиля на плавность хода скорость его движения должна быть постоянной. Применение спидометра дает ошибку в величине скорости в пределах 10-30%. Более точно средняя скорость движения ПС подсчитывается по отметкам времени, например с помощью включения в цепь лампы электроконтактных часов. Зная длину участка дороги и время движения, можно найти среднюю скорость ПС.

Вопросы для самоконтроля

1. Характеристика жесткости подвески.

2. Перечень критериев плавности хода ПС.

3. Методы испытания ПС на плавность хода.

4. Характеристика колебаний ПС в динамическом состоянии.

5. Способы возбуждения колебаний ПС.